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来源：科学解码
New Atlas报道称，日本“超级神冈”（Super-Kamiokande）中微子观测站刚刚迎来了一次相对简单的升级。这座位于地下的巨大设施，在水中添加了一种名为钆（Gadolinium，简称Gd）的稀土元素，使之能够对来自遥远古老超新星的中微子更加敏感。
作为一种相当轻质的基本粒子，中微子很少与常规物质发生相互作用，因而能够不受阻碍地穿过大多数物体。以人体为例，每秒就有约数十亿个中微子穿过你的身体。
不过在偶尔的情况下，中微子也会撞击原子中的电子。通过适当的观测，科学家们有机会研究这些碰撞。这也是Super-K之类的观测站最适合被埋在岩石或冰下，以避开其它辐射的一个主要原因。
据悉，位于日本池野山山下方1公里（0.6英里）的Super-K，自1996年以来就一直在静待探测中微子。
该设施主要拥有一个高40米（130英尺）的巨大水箱，里面装有约5000万升（1300万加仑）的超纯水，壁上衬有13000根光电倍增管。
当中微子进入水箱并撞击水分子时，就会产生微小的闪光。经由光电倍增管的放大，有助于光学传感器拾取相关信息。
值得一提的是，根据起源的不同，这些中微子也具有不同的闪烁“指纹”，包括太阳、超新星爆炸、人工实验、核反应堆、或质子的衰变。
遗憾的是，尽管超新星特别令人着迷，但这些事件并不经常发生。若将搜索范围扩大到其它星系（而不是仅限于我们所处的银河系内），即可增加可拾取的中微子数量。
此事的难点在于，距离越远的信号就越微弱，甚至难以将之与背景噪声区别开来。好消息是，本次Super-K升级添加的Gd稀土元素，有助于显著放大那些来自遥远超新星的中微子信号。
7月份的时候，研究团队已将约13吨的Gd化合物添加到了检测液中，使之达到了约0.01%的浓度。
通过与一些中微子相互作用而产生中子，Gd可与这些粒子相互作用而产生伽马射线闪光，使得光学传感器能够更容易地发现它们。更重要的是，这不会对其它中微子事件的监测产生负面影响。
项目负责人masakauki Nakahata表示：“在0.01%的浓度下，Super-K检测中微子碰撞中子的效率有约50%”。后续几年，他们还计划进一步提升效率，以期观察到来自遥远古老超新星的中微子信号。
研究团队补充道，这项升级有助于Super-K探测到距今已有100亿年的超新星所产生的中微子，让我们有机会更好地了解粒子物理学、以及遥远的宇宙历史。
来源：kexuejiema 科学解码
原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5NjMzMTkzNQ==&mid=2656610289&idx=6&sn=b9c20207e3a3373c8b0fddfe269e81c2&chksm=bd46ef018a31661748bb7b9d057fd0899d6dbd2417a1680f42a09770e2b4496e5e1a7917c999#rd
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